電力系統(tǒng)事故備用容量配置導則

附件3：

CSEE

中國電機工程學會標準

T/CSEEXXXX-YYYY

電力系統(tǒng)旋轉事故備用容量配置標準

StandardforCapacityConfigurationof

ElectricPowerSystemSpinningContingencyReserve

（征求意見稿）

xxxx-XX-XX發(fā)布xxxx-XX-XX實施

中國電機工程學會發(fā)布

T/CSEE(/Z)XXXX-YYYY

目次

前言............................................................................I

1范圍............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.............................................................................1

3術語和定義.................................................................................1

4總則.......................................................................................3

5基本要求...................................................................................4

6事故備用配置原則................................................................5

7事故備用控制原則..........................................................................6

8事故備用管理歸口..........................................................................6

附錄A（資料性附錄）......................................................................7

T/CSEE(/Z)XXXX-YYYY

-1/■,—>—

刖百

交流同步電網(wǎng)事故備用容量配置涉及基本要求、配置原則、控制原則和管理歸口等多方面的內(nèi)容,

需要綜合考慮電力系統(tǒng)運行的可靠性、經(jīng)濟性，以及備用容量的區(qū)域分配、響應時限等因素來構建其配

置體系。預留一定比例的事故備用是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基礎，但目前缺乏相關的技術規(guī)范，亟待

建立統(tǒng)一的電力系統(tǒng)事故備用標準，明確事故備用容量配置工作的內(nèi)容和要求，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟

可靠運行。

本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。

本標準由全國電網(wǎng)運行與控制標委會歸口。

本標準起草單位：

本標準主要起草人：

本標準首次發(fā)布。

電力系統(tǒng)事故備用容量配置導則

1范圍

本標準規(guī)定了交流同步電網(wǎng)事故備用容量的基本要求、配置原則、控制原則和管理歸口等要求。

本標準適用于區(qū)域、省級控制區(qū)以及各級發(fā)電、輸電、供電、用電企業(yè)和用戶等，其它規(guī)模電網(wǎng)可

以參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注FI期的引用文件，僅注FI期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T31464-2015電網(wǎng)運行準則

GB/T26399-2011電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制技術導則

GB/T19963-2016風電場接入電力系統(tǒng)技術規(guī)定

GB/T15945-2008電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差

GB/T26863-2011火電站監(jiān)控系統(tǒng)術語

DL755-2001電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則

DL/T428-2010電力系統(tǒng)自動低頻減負荷技術規(guī)定

DL/T1234-2013電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計算技術規(guī)范

DL/T961-2005電網(wǎng)調(diào)度規(guī)范用語

SD131-84電力系統(tǒng)技術導則

SDJ161電力系統(tǒng)設計技術規(guī)程

SDGJ60電力系統(tǒng)設計內(nèi)容深度規(guī)定

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

運行備用operatingreserve

運行備用包括負荷備用和事故備用。

引用SD131-84電力系統(tǒng)技術導則

3.2

檢修備用maintenancereserve

檢修備用容量一股應結合系統(tǒng)負荷特點，水火電比重，設備質(zhì)量，檢修水平等情況確定，以滿足可

以周期性地檢修所有運行機組的要求。

引用SD131-84電力系統(tǒng)技術導則

3.3

事故備用容量emergencyreserve

指在規(guī)定時間內(nèi)（例如lOmin內(nèi)），可供調(diào)用的備用容量。其中至少有一部分（例如50%）是在系

統(tǒng)頻率下降時能自動投入工作的備用容量。

1

引用SD131-84電力系統(tǒng)技術導則

3.4

負荷備用容量loadreserve

指接于母線且立即可以帶負荷的旋轉備用容量，用以平衡瞬間負荷波動與負荷預計偏差。

引用SI)131-84電力系統(tǒng)技術導則

3.5

旋轉事故備用spinningcontingencyreserve

指在規(guī)定時間內(nèi)可調(diào)出的，并用于應對發(fā)電設備或輸變電設備非計劃停運導致有功功率缺額的旋轉

備用容量。

3.6

非旋轉事故備用non-spinningcontingencyreserve

指在規(guī)定時間內(nèi)可調(diào)出的，并用于應對發(fā)電設備或輸變電設備非計劃停運導致有功功率缺額的非旋

轉備用容量。

3.7

負荷側備用loadsidereserve

指在規(guī)定時間內(nèi)可以切除的負荷容量。

3.8

替代備用replacementreserve

指在電力系統(tǒng)運行階段預留足夠的事故備用容量，用于確保事故后快速實現(xiàn)發(fā)電與負荷的平衡，使

系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡線功率恢復到正常值。

3.9

設防故障集fortificationfailureset

依據(jù)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則規(guī)定的故障類型設立的事故備用設防故障集合。

3.10

標稱頻率nominaIfrequency

系統(tǒng)設計選定的頻率。

引用GB/T15945-2008

3.11

頻率偏差frequencydeviation

系統(tǒng)頻率的實際值和標稱值之差。

引用GB/T15945-2008

3.12

頻率偏差范圍standardfrequencyrange

電力系統(tǒng)正常運行條件下頻率偏差限值為±0.2Hz。當系統(tǒng)容量較小時,偏差限值可以放寬到土

0.5Hz。

引用GB/T15945-2008

3.13

暫態(tài)最低頻率transientminimumfrequency

指系統(tǒng)發(fā)生故障后頻率波動過程中的頻率最低值。

3.14

恢復頻率recoveryfrequency

指系統(tǒng)發(fā)生故障后頻率最終恢復的穩(wěn)態(tài)值。

2

3.15

頻率穩(wěn)定frequencystabiIity

電力系統(tǒng)受到小的或大的擾動后，系統(tǒng)頻率能夠保持或恢復到允許的范圍內(nèi)，不發(fā)生頻率崩潰的能

力。

引用DL/T961—2005

3.16

直流頻率限制控制/頻率控制frequencyIimitcontrol/frequencycontrol

FLC/FC

指能夠根據(jù)交流系統(tǒng)頻率調(diào)整直流功率參考值的直流控制手段。

3.17

省級控制區(qū)provinciaIgrid

具有省級電網(wǎng)調(diào)度控制權限的調(diào)度機構所轄甩網(wǎng)。

3.18

區(qū)域控制區(qū)regionsIpov/ergrid

一個或多個省級控制區(qū)組成的交流同步電網(wǎng)。

4總則

4.1總體要求

電力系統(tǒng)應預留一定容量的事故備用，以應對發(fā)電設備或輸變電設備非計劃停運導致的功率缺額,

其中旋轉事故備用是保證系統(tǒng)頻率恢復性能的重要支撐。

4.2配置目標

電力系統(tǒng)事故備用的配置應滿足系統(tǒng)運行安全性和經(jīng)濟性兩方面的要求。一方面，事故備用能夠在

一定時間內(nèi)全部調(diào)出，且調(diào)出后能持續(xù)一定時間，保障故障后暫態(tài)最低頻率及恢復頻率在可接受范圍內(nèi)；

另一方面，事故備用容量和分布的合理配置可以避免電力資源浪費，降低電力系統(tǒng)運營成本。

4.3備用體系

電力系統(tǒng)備用體系框架如圖4-1所示。

懶

圖4-1電力系統(tǒng)備用體系

4.3.1電力系統(tǒng)備用包括運行備用和檢修備用。

3

4.3.2運行備用包括負荷備用和事故備用。

433事故備用包括旋轉事故備用、非旋轉事故備用和替代備用。

4.3.4旋轉事故備用主要是指并網(wǎng)運行且僅帶一部分負荷的發(fā)電機組中隨時可以增發(fā)的容量。

4.3.5非旋轉事故備用包括直流可調(diào)功率、在規(guī)定時間內(nèi)可供調(diào)用的新能源發(fā)電容量、儲能、抽水蓄能

機組和待機水電機組容量、可切除的負荷容量（可中斷負荷、有序用電等）。

4.3.6替代備用包括發(fā)電計劃調(diào)整、區(qū)域電力交易、負荷側備用和新能源短期預測超發(fā)能力等。

4.4事故備用容量配置方案應由同步電網(wǎng)最高級別調(diào)控機構統(tǒng)一管理,調(diào)度部門應定期或當系統(tǒng)條

件有重大變動時，對其進行重新審定。

5基本要求

5.1設防故障集

5.1.1第I類事故備用設防故障：可能導致系統(tǒng)出現(xiàn)有功功率缺額的任一交流線路、變壓器、發(fā)電機故

障或任一大負荷突然變化。

5.1.2第II類事故備用設防故障：任何直流輸電線路、交流同塔雙回線路、任一段母線故障及其它運行

中需防范的可能導致系統(tǒng)出現(xiàn)有功功率缺額的復雜故障。

5.1.3各電網(wǎng)可結合自身實際運行情況，對I、H類事故備用設防故障集進行補充。

5.1.4應根據(jù)故障導致系統(tǒng)出現(xiàn)的有功功率缺額大小，對設防故障集中的故障進行排序。

5.2事故備用設防原則

電力系統(tǒng)配置的事故備用應在一定時間內(nèi)能夠全部調(diào)出，且調(diào)出后持續(xù)一定時間，故障后暫態(tài)最低

頻率不觸及第三道防線裝置動作定值，并留有一定的裕度，恢復頻率滿足電網(wǎng)頻率偏差范圍要求。

5.2.1旋轉事故名用

5.2.1.1省級控制區(qū)應預留足夠的旋轉事故備用，應在故障后10分鐘內(nèi)調(diào)出，且持續(xù)30分鐘，以應對

第I類事故備用設防故障導致的最大有功功率缺額。若同一區(qū)域控制區(qū)中的不同省級控制區(qū)之間有備用

支援協(xié)議，可以按照協(xié)議優(yōu)化備用留取方式。

5.2.1.2區(qū)域控制區(qū)應預留足夥的旋轉事故備用，應在故障后10分鐘內(nèi)調(diào)出，且持續(xù)30分鐘，以應對

第I類事故備用設防故障或直流輸電線路單極故障引起的最大有功功率缺額。

5.2.2非旋轉事故備用

電力系統(tǒng)應預留足夠的非旋轉事故備用，應在故障后10分鐘內(nèi)調(diào)出，且持續(xù)30分鐘，作為旋轉事

故備用的補充，以應對第II類事故備用設防故障導致的最大有功功率缺額。

5.2.3替代備用

電力系統(tǒng)宜預留足夠的替代備用，在故障后30分鐘內(nèi)能夠全部調(diào)出，且持續(xù)60~90分鈾，將旋轉事

故備用容量和非旋轉事故備用容量恢復到故障前狀態(tài)。

5.3故障后電網(wǎng)頻率恢復要求

5.3.1暫態(tài)最低頻率要求

故障后暫態(tài)最低頻率應高于電力系統(tǒng)第三道防線低頻減載的動作定值，并根據(jù)實際情況預留。

532恢復頻率要求

4

通過調(diào)用電力系統(tǒng)中的旋轉備用與非旋轉備用，應在故障后30分鐘內(nèi)控制系統(tǒng)頻率恢復至50土

0.2Hzo

6事故備用配置原則

6.1總量要求

6.1.1省級控制區(qū)旋轉事故備用容量應不小于其第1類設防故障導致的最大有功功率缺額。

6.1.2區(qū)域控制區(qū)要求區(qū)域控制區(qū)旋轉事故備用容量為區(qū)域控制區(qū)及所轄各省級控制區(qū)旋轉事故備用容

量之和，且應不小于其第I類事故備用設防故障或直流輸電線路單極故障引起的最大有功功率缺額。

6.1.3區(qū)域控制區(qū)非旋轉與旋轉事故備用容量之和應不小于其第II類事故備用設防故障導致的最大有功

功率缺額。

6.2旋轉事故配置要求

6.2.1電網(wǎng)旋轉事故備用配置方法如下（詳見附錄A）：

a）將區(qū)域控制區(qū)設防故障導致的最大有功功率缺額按照各省級控制區(qū)發(fā)電負荷比例進行分配；

b）計算各省級控制區(qū)所分擔的有功功率缺額與其設防故障留取的旋轉事故備用的差額；

c）計算的差額容量，一部分由區(qū)域控制區(qū)和各省級控制區(qū)按照所轄電源情況配置一定比例的旋轉

事故備用分擔，不足部分由非旋轉事故備用補充；

d）各省級控制區(qū)旋轉事故備用等于按照第I類設防故障留取的旋轉事故備用與其分擔的有功功率差

額之和；

e）區(qū)域控制區(qū)旋轉事故備用等于區(qū)域控制區(qū)及各省級控制區(qū)所轄電源所預留旋轉事故備用之和。

6.2.2旋轉事故備用容量配置預留應考慮電網(wǎng)穩(wěn)定限額約束。

6.2.3旋轉事故備用容量可部分或完全使用負荷備用容量。

6.3非旋轉事故備用配置要求

6.3.1區(qū)域控制區(qū)非旋轉事故備用容量配置應優(yōu)先選擇可用于調(diào)頻的抽水蓄能機組和待機水電，其中抽

蓄機組轉為發(fā)電狀態(tài)的有功出力為其非旋轉備用容量，待機水電10分鐘內(nèi)可投入的最大出力為其非旋

轉備用容量。

6.3.2區(qū)域控制區(qū)非旋轉事故備用容量配置宜優(yōu)先選擇具備頻率響應控制能力的直流,其可調(diào)功率為非

旋轉備用容量.

6.3.3區(qū)域控制區(qū)非旋轉事故備用容量配置宜選擇儲能和可快速響應的新能源電源，其可增發(fā)有功出力

為非旋轉備用容量。

6.3.4區(qū)域控制區(qū)非旋轉事故備用容量配置宜選擇燃氣機組,其能快速啟動的燃氣機組的有功出力之和

為非旋轉備用容量。

6.3.5區(qū)域控制區(qū)非旋轉事故備用容量配置可選擇負荷側備用，包括可中斷負荷和有序用自，應優(yōu)先在

特高壓直流落點的省級控制區(qū)進行配置，其配置容最與區(qū)域控制區(qū)抽水蓄能、待機水電、直流可調(diào)功率、

新能源增發(fā)有功出力、燃機增發(fā)出力等有功功率之和，應滿足非旋轉事故備用容量配置需求。

6.4替代備用配置要求

6.4.1替代備用宜在一定時間內(nèi)（例如30~60分鐘）調(diào)出，總量等于區(qū)域控制區(qū)現(xiàn)有設防故障導致的最

大有功功率缺額。

5

6.4.2替代備用容量配置可選擇發(fā)電計劃調(diào)整、新能源短期預測超發(fā)容量、可中斷負荷和有序用電、跨

區(qū)電量交易等，總和應滿足替代備用容量要求。

6.4.3替代備用能夠將非旋轉事故備用中已使用的負荷側備用容量、已投抽蓄機組、直流已調(diào)容量和旋

轉事故備用恢復至故障前的狀態(tài)。

7事故備用控制原則

7.1故障導致的有功功率缺額小于旋轉事故備用容量的情況下，旋轉事故備用宜按照省級控制區(qū)

所轄電源先于區(qū)域控制區(qū)所轄電源的次序響應頻率波動。

7.2故障導致的有功功率缺額大于旋轉事故備用容量的情況下，應調(diào)用非旋轉備用容量，其中：

直流FLC/FC按照自身頻率死區(qū)設置自動啟動，其它非旋轉備用宜按照抽水蓄能、待機水電、新能

源增發(fā)有功出力、燃機增發(fā)出力、可中斷負荷和有序用電的次序進行調(diào)用。

7.3僅依靠電網(wǎng)旋轉事故備用無法滿足電網(wǎng)暫態(tài)最低頻率要求時,宜優(yōu)先采用直流FLC/FC響應頻

率波動，且避免負荷波動不頻繁觸發(fā)FLC/FC動作。

7.4儂靠電網(wǎng)旋轉事故備用可滿足電網(wǎng)暫態(tài)最低頻率要求時，宜優(yōu)先采用旋轉事故備用響應頻率

波動。

7.5替代備用宜按照發(fā)電計劃調(diào)整、新能源短期預測超發(fā)容量、負荷側備用、跨區(qū)電量交易的次

序進行調(diào)用。

8事故備用管理歸口

8.1事故備用容量的調(diào)控應由同步電網(wǎng)最高級別調(diào)控機構統(tǒng)一管理，并發(fā)布相關的事故備用容量

管理規(guī)定。

8.2同步電網(wǎng)最高級別調(diào)控機構應結合當年的運行方式變化，對事故備用容量配置方案迸行校核

和更新。

8.3同步電網(wǎng)最高級別調(diào)控機構應采取相應技術措施實時評估旋轉事故備用容量是否滿足當前運

行方式要求，若下級調(diào)控機構旋轉事故備用容量不足，應及時向上級調(diào)控機構匯報。

8.4同步電網(wǎng)最高級別調(diào)控機構負責對故障后頻率恢復性能進行考核，并結合實際情況對旋轉事

故備用容量配置方案進行調(diào)整。

6

附錄A

(資料性附錄)

電網(wǎng)旋轉事故備用配置方法推導

區(qū)域控制區(qū)旋轉事故備用配置方法如式(A.1)所示。

Rs=+a,xmax(0,k^R-RSi)](A.l)

省級控制區(qū)旋轉事故備用配置方法如式(A.2)所示。

R；=RSi+%x力xmax(O,4xR-RSi)(A.2)

式中：

Rs——為區(qū)域控制區(qū)旋轉事故備用；

R——為區(qū)域控制區(qū)事故備用；

R,——為省級控制區(qū)事故備用；

RSi——為省級控制區(qū)旋轉事故備用；

勺一一為省級控制區(qū)占區(qū)域控制區(qū)的發(fā)電負荷比例；

一一為省級控制區(qū)事故備用與其旋轉事故備用的差額。